A csillagászok új technikát fejlesztettek ki az milliszekundumos pulzátorok, az univerzum leggyorsabban forgó csillagok korának pontos meghatározására. A pulzuskorok becslésére szolgáló standard módszerről ismert, hogy megbízhatatlan eredményeket hoznak, különösen a gyorsan forgó milliszekundumos pulzátorok esetében - mondta Bülent Kiziltan, a Kaliforniai Egyetem csillagászati és asztrofizikai doktori hallgatója, a Sant a Cruz. "A pulzuskorok pontos meghatározása alapvető fontosságú, mivel ennek következményei vannak a pulzátorok kialakulásának és fejlődésének, a neutroncsillagok fizikájának és más területek megértésének" - mondta.
Kiziltan Stephen Thorsett-szel, az UCSC csillagászati és asztrofizikai professzorával dolgozott együtt, hogy megvizsgálja a milliszekundumos pulzátorok fejlődését. Eredményeit az Amerikai Csillagászati Társaság ülésén mutatta be Pasadena-ban, június 8-án, hétfőn.
A pulzár egy gyorsan forgó neutroncsillag, az összeomlott mag, amely akkor marad, ha egy hatalmas csillag szupernóvaként robban fel. A pulzár rádióhullámú sugarakat bocsát ki (valamint röntgen- és gamma-sugarakat) a neutroncsillag mágneses pólusaiból. Mivel a mágneses pólusok nem igazodnak a csillag centrifugáltengelyéhez, a gerendák úgy világítanak körül, mint egy világítótorony-jelzőfény, és rádióhullámok impulzusát küldik a Föld megfigyelői felé. Az egyes rádióhullám-impulzusok közötti időszak megfelel a neutroncsillag forgási sebességének.
„A legtöbb esetben az egyetlen információunk a rádióimpulzus, amelyet e kompakt csillagoktól kapunk. Ezekből az impulzusokból megkíséreljük meghatározni a korokat, tömegeket és orbitális paramétereket - ez valóban nagyon kihívást jelentő feladat ”- mondta Kiziltan.
A hétköznapi pulzátorok másodpercenként néhányszor forognak, és az életkorral fokozatosan lelassulnak, végül túl halványak az észleléshez. Az ezredmásodperces impulzusok másodpercenként százszor forognak. Ezeket a rendkívüli centrifugálási sebességeket azáltal érik el, hogy anyagot húznak be egy bináris társ csillagból, és ez egy folyamat, amely a szögsebességet a társtól a pulzárig továbbítja.
"Ez a spin-up folyamat lényegében olyan, mint egy CPR adása egy halott vagy haldokló pulsarnak, második életbiztosítást adva neki" - mondta Kiziltan.
A pulzár „karakterisztikus” vagy „spin-down” életkorának meghatározására szolgáló szokásos megközelítés két paraméterre épül: az impulzusok közötti időszakra és a lelassulási sebességre. Kiziltan és Thorsett kimutatták, hogy ez a módszer tízszeresére becsülheti meg a pulzár életkorát, amikor milliszekundumú pulzusokra alkalmazzák.
A standard technika pontosságának javítása érdekében beépítették azokat a további korlátozásokat, amelyek a centrifugálási folyamatból fakadnak, és a maximális centrifugálási időszak fizikai korlátait. "Módosítottuk az életkor-számításokat, hogy azok összhangban álljanak ezekkel a korlátozásokkal, és megmutattuk, hogy ez a megközelítés a pulsar valódi életkorához közelebb eső becsléseket érhet el" - mondta Kiziltan.
Megmutatják, hogy bizonyos esetekben a fiatalnak tűnő milliszekundumos pulzátorok valójában több milliárd évvel idősebbek is lehetnek. Más esetekben a fiatal milliszekundumos pulzátorok utánozzák a pulzátorok olyan tulajdonságait, amelyek olyan öregek, mint maga a galaxis.
Források: AAS, UCSC
